توسط پسخ بنسون و عمر نوووسلسکی • ۱۰ سپتامبر ۲۰۲۶
اورشلیم، ۱۰ سپتامبر ۲۰۲۶ (TPS-IL) — دانشمندان اسرائیلی یک «سوئیچ» مولکولی را شناسایی کردهاند که به تعیین اینکه آیا سلول تحت استرس زنده میماند یا برنامه خودکشی خود را فعال میکند، کمک میکند. این کشف میتواند در نهایت به درمان سرطان، بیماریهای قلبی و اختلالات دژنراتیو کمک کند.
لیلا ابومدگام، نوا گبریل و رایفو تولولوپه ادبیزی، پژوهشگران دانشگاه بنگوریون نگب، به سرویس مطبوعاتی اسرائیل گفتند: «ما کشف کردیم که سلولها دارای یک سیستم تصمیمگیری داخلی هستند که تعیین میکند آیا برای بهبودی از استرس تلاش میکنند یا برنامه خودکشی خود را فعال میکنند.»
دانشمندان مدتهاست که میدانند سلولها در پاسخ به استرس یا سازگار میشوند یا دچار مرگ برنامهریزیشده سلولی معروف به آپوپتوز میشوند. با این حال، مشخص نشده بود که سلولها چگونه این تصمیم را میگیرند.
این مطالعه که توسط دکتر عید آغباریه از دپارتمان علوم زیستی دانشگاه هدایت میشد، بر دو پروتئین DNAJB12 و DNAJB14 و نقش آنها در شبکه آندوپلاسمی (ER) متمرکز بود، ساختاری در داخل سلولها که مسئول تولید و آمادهسازی پروتئینها برای استفاده است.
به گفته پژوهشگران، کلید ماجرا صرفاً میزان پروتئینهای آسیبدیده در داخل سلول نیست، بلکه تعادل شیمیایی داخلی آن، معروف به وضعیت ردوکس آن است.
در شرایط استرس متوسط، DNAJB12 و DNAJB14 پایدار میمانند و با خارج کردن پروتئینها از ER بیش از حد بارگذاری شده، به سلول در پاسخگویی کمک میکنند. این امر به سلول اجازه میدهد تا به عملکرد خود ادامه دهد و مکانیسمهای حفاظتی را فعال کند.
هنگامی که استرس شدید میشود یا بیش از حد طول میکشد، تعادل ردوکس سلول تغییر میکند. پژوهشگران دریافتند که این امر شیمی DNAJB12 و DNAJB14 را تغییر داده و آنها را ناپایدار میکند. سپس سلول پروتئینها را از طریق سیستم بازیافت خود به نام پروتئازوم حذف میکند.
پژوهشگران به TPS-IL توضیح دادند: «از دست دادن این پروتئینها صرفاً نتیجه استرس نیست. این رویداد کلیدی است که رفتار سلول را تغییر میدهد.»
نقطه عطف سلول
پس از ناپدید شدن DNAJB12 و DNAJB14، پروتئینی به نام BIK شروع به تجمع میکند. BIK به فعال شدن دو پروتئین دیگر به نامهای BAX و BAK کمک میکند که منافذی را در غشای ER ایجاد میکنند. این امر زنجیرهای از سیگنالها را آغاز میکند که در نهایت منجر به مرگ برنامهریزیشده سلولی میشود.
پژوهشگران گفتند که این مکانیسم به نظر میرسد مانعی در برابر مرگ غیرضروری سلول ایجاد میکند. هم از دست دادن DNAJB12 و DNAJB14 و هم استرس شدید و طولانیمدت برای فعال کردن مسیر مرگ مورد نیاز به نظر میرسند.
این تیم همچنین این مکانیسم را در سلولهای قلبی با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی که حمله قلبی را تقلید میکند، آزمایش کرد، جایی که سلولها از اکسیژن محروم شده و سپس دوباره در معرض اکسیژن قرار میگیرند. آنها از دست دادن DNAJB12 و تغییر از پاسخ بقا به پاسخ مرگ سلولی را مشاهده کردند.
این یافتهها در نهایت میتوانند در دو جهت کاربرد داشته باشند. در سرطان، جایی که سلولهای غیرطبیعی میتوانند علیرغم استرس شدید زنده بمانند، پژوهشگران امیدوارند که اختلال در این مسیر بتواند سلولهای سرطانی را در برابر درمانهای موجود آسیبپذیرتر کند. در بیماریهای قلبی و نورودژنراتیو، رویکرد مخالف میتواند به حفظ سلولهای سالم از مرگ زودرس کمک کند.
پژوهشگران تأکید کردند که این کاربردهای پزشکی بالقوه همچنان حدسی هستند و نیاز به مطالعه بیشتر دارند.
گامهای بعدی آنها شامل شناسایی پروتئینهای اضافی درگیر در این مسیر، تعیین اینکه آیا ER سیگنالهایی را منتشر میکند که مستقیماً مرگ سلولی را آغاز میکنند، و بررسی اینکه آیا اختلال در این مکانیسم میتواند سلولهای سرطانی را نسبت به شیمیدرمانی حساستر کند، میباشد.
پژوهشگران به TPS-IL گفتند: «یافتههای ما راه جدیدی برای درک چگونگی پاسخ سلولها به استرس ارائه میدهد - نه تنها با روشن یا خاموش کردن ژنها، بلکه با سازماندهی مجدد پروتئینها در داخل سلول.»
این مطالعه در مجله علمی معتبر Redox Biology منتشر شد.
